Perut kenyang, hati senang. Saya sering mendengar anekdot itu dan memang betul sih, bila perut kita terisi, pikiran dan perasaan kita lebih tenang dibandingkan bila perut sedang kosong. Ternyata ada banyak bukti-bukti ilmiah bahwa ada hubungan erat antara kesehatan mental dan saraf dengan perut. Dulu, Hippocrates, bapak kedokteran modern, juga menyatakan bahwa semua penyakit bermula dari usus. Lebih dalam lagi, ternyata ada hubungan erat antara bakteri atau mikrobiom di usus dengan fungsi otak kita.

Saya baru saja membaca artikel yang terbit di jurnal Molecular Neurobiology bulan Maret 2025 kemarin berjudul ‘Microbiome Gut-Brain-Axis: Impact on Brain Development and Mental Health’ tulisan dari Yasmin Ramadan, dkk. Peneliti di Saudi Arabia dan Mesir. Mereka merangkum berbagai penelitian yang mendalami hubungan antara microbiota usus yang jumlahnya lebih dari 100 triliun mikroba terhadap aktivitas emosi manusia dan otak. Sebaliknya sistem saraf, termasuk otak juga mengatur fungsi fisiologis dari saluran pencernaan atau gastrointestinal.

Dari rangkuman penulis, sejak ribuan tahun, para ahli dan filsuf terus membuat berbagai pembahasan dan hipotesis perihal hubungan ini. Tahun 1840 William Beaumont berhasil mendemonstrasikan hubungan saling mempengaruhi dari otak-usus, yang kemudian diperkuat oleh Darwin, Pavlov, James, Bernard dan Cannon. Penelitian-penelitian terbaru di manusia, menemukan bahwa microbiota usus manusia terdiri dari ekosistem bakteri, virus, jamur, dan archea yang sudah ada sejak dalam Rahim. Namun, dalam 12 bulan pasca kelahiran terjadi perubahan besar dan akan mulai stabil sekitar usia 3 tahun. Setiap gangguan dari makanan, sistem imun ibu dan bayi, infeksi dan penggunaan antibiotika yang tidak tepat guna bisa mempengaruhi sistem imun anak, peradangan sistemik, dan masalah psikiatri akibat gangguan perkembangan jalur saraf.

Baca juga: Mengenal Lecanemab Obat Baru yang Bisa Menghambat Perkembangan Alzheimer Disease di Masa Awal

Aksis otak dan usus saling mempengaruhi baik dalam kondisi sehat maupun sakit. Interaksinya bisa melalui saraf vagus yang sangat panjang, yang akhirnya juga bisa mempengaruhi sistem saraf pusat, refleks dan mengatur mood atau perasaan. Mungkin ini yang menyebabkan kenapa orang sedih bisa jadi tidak nafsu makan, atau justru orang depresi bisa makan terus. Aksis ini juga mempengaruhi sistem saraf pencernaan, sistem saraf otonom, hipotalamus-pituitari-adrenal aksis dan berbagai jalur lainnya. Tentu sangat kompleks dan tidak mungkin selesai dibahas dalam tulisan saya yang pendek ini.

Bagaimana microbiom usus mempengaruhi sistem saraf pusat? Microbiota di usus ternyata mampu bekerja untuk merangsang komponen saraf vagus dan kelenjar di usus, menghasilkan hormon-hormon usus dari hasil metabolit mereka. Produk-produk hormon dan agen neuroaktif yang diproduksi, mempengaruhi sistem imun, sirkulasi dan saraf pencernaan yang ujungnya juga mempengaruhi kerja otak dan Kesehatan mental. Contohnya: asam lemak rantai pendek seperti butirat dan propionate yang dihasilkan dari fermentasi microbial, mempengaruhi integritas usus, sekaligus bekerja menstimulasi regulasi mood dan proses kognisi. Mereka juga bisa menembus sawar otak, berikatan dengan reseptor di sana yang memodulasi neuroinflamasi dan pelepasan neurotransmiter. Serotonin dan dopamine yang diproduksi di usus, selain juga berpengaruh terhadap gerakan usus ternyata juga berhubungan dengan gangguan mood dan depresi. Uji coba dari tikus yang bersih dan steril dari microbiota, menemukan bahwa jenis ini rentan terhadap infeksi, dan ada perilaku yang berbeda dibandingkan tikus jenis yang sama, tapi tidak steril. Secara tidak langsung pengaruh ini muncul dari perubahan sistem imun yang terjadi pada tikus steril. Sekarang sedang dilakukan banyak penelitian mendalam di model coba untuk penyakit Parkinson, Alzheimer, multiple sclerosis, dan gangguan spektrum autisme. Saat ini hasil-hasil penelitiannya masih inkonsisten dan masih banyak yang belum konklusif.

Lebih lanjut peneliti juga berhasil mengumpulkan penelitian-penelitian yang mengindikasikan peran microbiome terhadap perkembangan otak sejak stadium embrionik. Gangguan pada flora normal akan berpengaruh pada gangguan perkembangan dan akan muncul pada gangguan fungsi di kemudian hari. Neurogenesis sangat penting untuk kognisi, memori, belajar, respon stres, terutama di daerah hippocampus dari otak. Selain pada masa embrionik, keseimbangan microbiota ini tetap penting dalam setiap jenjang hidup manusia, di awal kehidupan, remaja, maupun di usia lanjut.

Baca juga: Latihan Apa yang Paling Cocok untuk Pemulihan Fungsi Bicara Pasca Stroke?

Kondisi gangguan microbiom yang berpengaruh pada kondisi penyakit yang ditemukan antara lain: dysbiosis dengan peningkatan Enterobacteriaceae dan penurunan Prevotellaceae pada penyakit Parkinson berat; hubungan dysbiosis dengan penumpukkan amyloid plaque di Alzheimer; penurunan produksi GABA dan peningkatan aktivitas glutamate akibat dysbiosis usus pada depresi dan ansietas. Bahkan ada indikasi hubungan dysbiosis dengan progres pertumbuhan dari tumor otak, dan masih banyak lainnya yang bisa dibaca lengkap pada artikel tersebut.

Bagaimana caranya agar kita tidak mengalami kerugian dari dysbiosis atau ketidakseimbangan microbiota itu? Pertama penggunaan antibiotika harus dilakukan sesuai kebutuhan dan hati-hati. Penggunaan antibiotika secara tepat, tentunya sangat membantu, misalnya untuk pengobatan Helicobacter pylori yang justru bisa memperbaiki keseimbangan. Konsumsi probiotik dan prebiotic juga saat ini bisa menjadi pilihan untuk memperbaiki ketidakseimbangan microbiota akibat sakit-penyakit tertentu, gaya hidup dan konsumsi makanan yang kurang baik, atau akibat penggunaan antibiotika dan obat-obatan yang merusak keseimbangan microbiota. Cara yang lebih ekstrim dengan transfer fekal orang sehat ke orang yang mengalami sakit akibat dysbiosis.

Interaksi microbiome dan sistem saraf serta kesehatan mental memang sangat kompleks. Walaupun sudah banyak bukti penunjang, masih banyak lagi penelitian dan pemahaman yang perlu digali dan dikembangkan agar pengertian kita tentang aksis dan interaksi ini lebih solid.

Artikel lengkap di:

Ramadan, Y.N., Alqifari, S.F., Alshehri, K. et al. Microbiome Gut-Brain-Axis: Impact on Brain Development and Mental Health. Molecular Neurobiology. 2025. https://doi.org/10.1007/s12035-025-04846-0

Artikel lain yang menarik untuk dibaca:

Mayer EA (2011) Gut feelings: the emerging biology of gut-brain communication. Nat Rev Neurosci 12(8):453–466
Margolis KG, Cryan JF, Mayer EA (2021) The microbiota-gut-brain axis: from motility to mood. Gastroenterology 160(5):1486–1501
Sommer F, Bäckhed F (2013) The gut microbiota—masters of host development and physiology. Nat Rev Microbiol 11(4):227–238
Suganya K, Koo B-S (2020) Gut–brain axis: role of gut microbiota on neurological disorders and how probiotics/prebiotics beneficially modulate microbial and immune pathways to improve brain functions. Int J Mol Sci 21(20):7551
Ho L et al (2018) Protective roles of intestinal microbiota derived short chain fatty acids in Alzheimer’s disease-type beta-amyloid neuropathological mechanisms. Expert Rev Neurother 18(1):83–90